Более теплая вода проникает на глубину с плотностными (градиентными), направленными вниз течениями, которые являются частью планетарной системы циркуляции, играющей еще одну жизненно важную роль в улучшении климата и обеспечении жизни на Земле. Сильнейшее солнечное излучение приходится на экватор – среднюю линию планеты, расположенную ближе всего к Солнцу. Если бы океан оставался неподвижным, на экваторе становилось бы все жарче, а в полярных регионах все холоднее. На деле большая часть экваториального тепла поглощается поверхностными водами, которые находятся в постоянном движении, направляя таким образом тепло в северные и южные части планеты.
Движущей силой этой циркуляции, известной как глобальный океанский конвейер, служат ветра, гоняющие волны по поверхности моря, и погружение на глубину холодных соленых вод. В Арктике при образовании морского льда окружающая вода становится более соленой, поскольку из кристаллов льда выдавливается большая часть соли. Более соленая морская вода охлаждается, отдавая свое тепло полярной атмосфере, и образующаяся в результате этого плотная вода опускается на тысячи футов. Так начинается медленное абиссальное течение, петляющее вокруг планеты[61]
. Это подводное течение стелется по глубокому дну, огибает Гренландию и попадает в море Лабрадор, где к нему добавляются еще более холодные и плотные воды, а затем движется прямо на юг через середину Атлантики, вплоть до Антарктиды. Там глубинное течение подпитывается еще одним жизненно важным подводным притоком – антарктическими придонными водами, самыми плотными и холодными в океане, после чего этот поток поступает в абиссальные глубины каждого крупного океанического бассейна[62]. Часть потока глобального океанского конвейера вливается в Атлантику и западную часть Индийского океана; другая часть огибает Антарктиду южнее Новой Зеландии и направляется на север, в Тихий океан. В конце концов все притоки подходят к экватору, там они нагреваются и поднимаются, прежде чем начать спиральное движение по следующему маршруту: на запад – через Юго-Восточную Азию и Индийский океан, затем на север – через Атлантику. В конечном счете они попадают в Гольфстрим, который движется от Карибского моря вдоль восточного побережья Северной Америки. Попутно этот поток теплой воды отдает тепло в атмосферу, что способствует относительно мягкому климату Западной Европы. Именно благодаря Гольфстриму зимы в Португалии теплее, чем в Нью-Йорке, а во Франции теплее, чем в Новой Шотландии.Многие важнейшие факторы поддерживают глобальный океанский конвейер в рабочем состоянии, в том числе образование морского льда и вращение Земли, вследствие которого течения движутся по-разному в Северном и Южном полушариях. Но, если бы рельеф океанского дна был везде одинаковым и не было перепадов давления и, соответственно, циркуляции – затягивания плотных вод на большие глубины и их замены поверхностными водами, глобальные течения остановились бы. При нынешнем положении вещей океан словно делает глубокие вдохи: он вдыхает и медленно выдыхает в течение десятилетий и столетий, перемешивая свое содержимое и одновременно не только регулируя температуру, но и распределяя питательные вещества, кислород и углерод по всему своему объему.
Однако в последние десятилетия появились признаки, указывающие на то, что из-за глобального потепления циркуляция вод начала ослабевать. С 1990-х годов придонные воды Антарктиды заметно потеплели, они становятся все менее плотными и более пресными из-за целого комплекса изменений, связанных с морским льдом и ледниками, отколовшимися от континентального шельфа. Увеличение притока пресной воды в Северную Атлантику, в том числе из-за таяния ледяных шапок Гренландии, снижает соленость воды, опускающейся на глубину, делая ее менее плотной и ослабляя действие этой важнейшей части глобального океанского конвейера. Вследствие этого с середины XX века перемещение экваториальных вод на север через Атлантику замедлилось на 15 %.